城际客运专线列车开行方案模型与算法

单一城际客运专线开行方案优化问题本质上是一个给定客流O-D的最优列车停站组合方案问题。为了更好的满足城际旅客出行需要,将列车分为站站停列车、中途不停站直达列车、交错停站列车三类。以所有旅客的候车集结时间与中途停站时间之和最小为目标,满足车站的服务频率,所有客流均送至目的地等为约束条件,建立了城际列车开行方案优化模型。根据模型的约束是线性、目标函数非线性的特点,设计了求解该问题的混合遗传算法,仿真算例表明,算法的运行时间不超过300 s。     

基于NSGA-II算法的客运专线开行方案优化设计

旅客列车开行方案是客运专线旅客运输组织的核心和基础,是基于铁路企业运营成本和旅客出行费用,以铁路运行总成本最小化为优化目标,以路网运行线频率、路网总通过能力、路网载客能力需求为约束,运用NSGA-II方法求解双目标函数优化的"Pareto边界"问题,并在该边界上讨论所求目标函数的"最优解"。其算例结果分析表明:列车开行方案既能保证铁路企业的收益,又能够有效地提高旅客出行质量。     

城际铁路列车开行方案优化分析

列车开行方案对城际铁路的运营组织至关重要,并直接影响着城际铁路运营效益。文中从旅客平均候车时间出发,提出城际旅客出行方便值的概念,基于城际铁路旅客出行方便值最大和运营组织效益最优,建立城际铁路客车开行方案优化模型,并设计该模型相应的算法。对城际铁路的运营管理决策有很好的借鉴意义。     

公交化城际列车时刻表优化

为了优化公交化城际列车的运营时刻表,获得最大社会效益,将时刻表的优化问题分解为确定列车首发时间、列车发车间隔时间以及列车每日开行趟次3个相互关联的子问题,并以旅客出行费用和铁路企业运营成本费用的加权和最小化为目标函数,建立公交化城际列车时刻表优化模型。优化结果表明,在总费用最小时,线路的最优开行趟次为30,可得到公交化城际列车的运营时刻表,所得到的结果与通过实际分析得到的最优结果完全一致,且比单纯考虑旅客费用或企业运营费用时的结果更合理,使得城际列车时刻表的制定更加科学化,并符合社会效益最大化的要求。     

城际列车行车间隔优化模型及其算法

高效、合理的列车开行方案对城际铁路运营组织至关重要,且直接影响城际铁路的运营效益.为实现城际铁路客流与车次的合理优化配置,提出一种基于改进人工蜂群算法的城际铁路列车行车间隔优化方案,以列车的开行间隔为决策变量,以列车发车间隔的上下限、列车满载率、运营企业及旅客的满意度等为约束条件,以全日内列车发车总次数最少、所有到站旅客等候时间最短为优化目标,建立城际铁路列车行车间隔优化模型.基于京津城际铁路历史客流数据的仿真实验验证了模型及算法的有效性.     

高速铁路不同票价等级席位数量的优化分配研究

在高速铁路旅客运输淡季，通过对列车在整个运行区段内的票价进行折扣，来吸引有潜在出行行为的旅客来乘坐旅客列车，从而提高列车的上座率并增加铁路运输企业的收益。通过分析折扣率和客流增加量的关系，建立以运营收益最大化为目标，以折扣数和不同的折扣率为决策变量的优化模型。最后根据模型的特点给出模型的求解算法，通过对模型的求解得到最优的席位分配方案，并通过案例验证模型的科学性。     

基于旅客差异性的城际轨道交通价格弹性需求分析

城际轨道交通的旅客存在差异性,当票价价格调整会导致不同类别的旅客需求程度变化,进而影响到运营管理部门的收益.为明确不同层级城际旅客对于票价的弹性需求,设计了基于旅客差异性的价格需求弹性模型,通过广义费用划分不同旅客属性,在通道平衡配流的前提下,建立价格与客运量及弹性需求系数的函数关系,将模型应用于西安北客站至机场快速轨道交通,结合城际旅客出行调查数据及通道内综合交通现状数据,将城际轨道交通票价设为变量,运算得到价格调整下不同旅客的价格弹性需求系数及其变化规律,结果表明:研究结果符合实际情况,能够为运营管理企业的价格决策提供借鉴依据.     

基于运输组织模式导向的旅客列车开行方案模型研究

提出基于运输组织模式为导向的旅客列车开行方案与客流分配的双层规划模型,上层模型为优化高速线、既有线和城际线的旅客列车开行方案的模型,以区间通过能力及运输组织模式等为约束条件,体现以既有线、高速线和城际线为铁路系统的一体化优化.下层模型为客流分配模型,对多类旅客的选择行为分析的基础上,以旅客出行效益最大化为目标,体现旅客...     

城市轨道交通列车开行方案研究

通过以列车编组、最小时间间隔、列车上座率等为约束条件,建立以旅客出行成本最小和企业运营成本最小的非线性双目标整数规划模型,引入平均运距对乘客出行时间进行求解.通过对大连市快轨3号线主线开行方案的确定,来验证模型的合理性.计算结果表明,本模型得到的开行方案满足约束条件,符合旅客与企业双方的利益要求.     

基于不确定旅客需求的高速铁路鲁棒列车开行方案研究

针对现实中旅客需求的不确定性，将旅客需求划分为必须满足的确定性旅客需求和可适当满足的波动性旅客需求，以极小化铁路运营公司总运营成本为目标，利用轻鲁棒技术，构建不确定旅客需求下高速铁路鲁棒列车开行方案优化模型。本文所提出的优化模型无需事先给出线路备选集，只需提前输入铁路走廊相关参数和旅客需求分布，即可得到旅客需求驱动的列车开行方案，避免了备选集合设置不合理对列车开行方案质量的影响。另外，通过引入线性化技术将模 型转化为整数线性规划模型，利用MATLAB平台调用GUROBI进行求解。最后，将模型应用到武汉-广州高速铁路走廊上，验证了其有效性。结果表明，优化后的方案能更好地处理旅客出行需求的不确定性，为编制高速铁路鲁棒列车开行方案提供一定的理论依据。     

基于列车时刻表的城际铁路客流分配研究

目前,城际铁路配流大多基于列车开行方案,配流的结果时刻信息度不高。为促进基于时刻表的城际铁路配流研究,建立基于城际铁路列车时刻表的客流分配方法,构造旅客乘车过程的时空网络,并定义影响城际间旅客出行选择的广义出行费用,提出基于随机加载的列车客流分配方法,并得到分配方案,使旅客对乘车方案的表达更加直观。     

面向时变需求的高速铁路列车开行方案优化方法

为了使高铁列车开行方案与旅客时变需求相吻合,引入列车运行方案图,使列 车开行方案优化中既能利用列车运行的时间信息,又能避免结合列车运行图综合优化的 大规模计算.借助于基于时刻表的高铁客流分配方法,在区间通过能力、车站始发能力、列 车载客能力等多种约束下,以列车运行时间与旅客出行时间加权和为优化目标,构建了 时变需求下高铁列车开行方案优化的Stackelberg 博弈模型.利用降低编组、删除列车、添 加列车、拼接列车、提高编组和调整列车始发时间等邻域搜索策略,设计了求解模型的模 拟退火算法.最后,针对京沪高速铁路进行算例分析,优化产生的列车开行方案具有良好 的评价指标,特别是旅客上车时间与计划出发时间的偏差较小,具有较高的运算效率和 收敛性.     

基于累积前景理论的城际列车分时定价研究

城际客流具有时段分布不均衡特点,表现为高峰时段一票难求而低峰时段客座率低。为均衡客流、提高城际高铁收益,选取客运通道内不同时段车次进行差别定价。考虑旅客选择行为的差异性和有限理性,采用潜在类别分析对旅客进行分类,选取票价和时段价值两个影响因素, 建立双参照点的旅客平行车次产品效用模型,以累积前景值刻画异质旅客对平行车次的出行效用。基于累积前景值构建以铁路企业收益最大,旅客广义出行费用最小的分时定价双层规划模型,设计基于灵敏度分析的启发式算法求解。最后以南宁-北海为例对高峰、非高峰时段平行列车进行实例分析,结果表明,本文提出的分时定价方法能提升收益约2.5%,且高峰、非高峰时段的客流更加均衡。     

考虑定制化列车的运行图与能力协同优化方法

基于调查数据建立旅客在不同时间段的乘车概率函数,分析旅客对定制化列车的开行时间及坐席类型等具体需求。考虑需求、停站、运行时间等约束条件建立定制化列车开行备选集,整合可行的定制化列车开行方案。建立加开定制化列车情况下,同时满足企业收益最大化和剩余可用能力最大化的双层协同优化模型。构建优化算法进行模型求解,得到基于定制化列车,且同时考虑既有列车调整成本和能力使用情况的运行图。最后,以内蒙古自治区呼和浩特-乌海线路为例进行分析,结果表明,既有列车的单位调整成本会影响定制化列车的开行,定制化列车的开行对运行图的整体结构和剩余可用能力也均有影响。     

货运动车组列车开行方案优化研究

目前的高速铁路货运业务主要以每日确认车模式和捎带模式为主,难以满足日益增长的需求。为此本文提出和物流公司合作,利用货运动车组输送集散点间货物的点对点开行模式。本文首先分析货运动车组开行的收益和成本问题,确定以铁路运输企业效益为优化目标,其次,综合分析列车载运能力、高铁网络能力、货运节点能力、运量需求、动车组运用、开行径路及数量等条件,建立货运动车组列车开行方案优化模型。针对列车开行方案模型,利用适应模型的遗传算法进行求解。通过算例表明,优化方法有较高的求解效率和较好的求解质量,其结果可为货运动车组开行方案的优化提供决策支持。     

客运专线旅客列车开行方案的客流分配方法

为了制定合理的列车开行方案，从旅客的出行需求及满意度出发，分析了影响客流分配的主要因素；根据开行方案中列车的运行区段及列车停站情况，构造了列车的运行网络；结合旅客的出行心理，给出了将旅客出行成本折算成旅客满意度的方法．在此基础上，建立了确定裔流分配的多目标线性规划模型，模型体现了旅客对列车选择的主动性．通过研究影响客流分配的相关因素，给出了路网客流的合理分配方法.     

基于旅行时间满意度的城际列车开行方案

分析了影响城际铁路旅客旅行时间满意度的主要因素,提出了固定时间消耗和额外时间消耗的概念.同时,考虑客流量的不确定性.在此基础上,构建了以旅客旅行时间满意度最大化、铁路运输企业运输成本最小化,并包含有机会约束的非线性多目标混合整数规划模型,并根据模型特点设计了遗传算法对算例进行了求解.通过算例验证,提出的模型及算法是可行的,能够为制定城际铁路的开行方案提供参考.     

基于不同目标的铁路旅客票价优化

分析了铁路旅客运输市场结构,定义了铁路客票的价格函数.结合旅客出行行为方式选择模型,定义了铁路客运市场的需求函数并分析了铁路旅客运输的可变成本与边际成本.根据定价目标的不同,分别提出以运输企业盈利最大、以乘客需求最大、以社会福利最大的价格优化模型.在给定数据的简单网络上,对不同的定价模型进行数据检算,对比分析了不同定价目标的价格及收益,证实了模型的适用性.     

市场经济条件下铁路旅客票价及速度效益分析

在分析旅客票价和运营速度对客流量的影响的时候,用均衡配流原理对最主要的三种运输方式穴铁路、公路、航空雪进行分析。考虑客运企业希望效益最大化与旅客希望出行费用最低,引进双层规划模型来进行分析,客运企业与旅客这对矛盾体相互作用的结果是存在一个平衡点,同时满足双层规划模型中的上下层目标,这个平衡点就是双层规划问题的最优解。这样就为制定合理的票价策略和最优列车速度方案提供了一种定量分析的方法。     

旅客列车到发时间域的优化模型与算法

旅客列车的开行方案必须体现以旅客为本,服务旅客、方便旅客的原则,而旅客出行的方便与否,主要体现在旅客列车出发与到达时刻是否合理.因此,本文首先定义了旅客列车合理始发、合理到达时间范围的概念,并研究该范围内不同时段旅客出行的方便度,绘制方便度曲线.然后建立了以最大程度方便旅客出行为目标的指派模型,实现了求解该模型的蚁群算法.最后以成都站为实例,对各始发列车的发车时间域进行优化.通过验证,本文模型和算法具有可行性.